Онтология физического времени/Формирование понятия времени

1. REDIRECT Факультет теоретической физики/Исследовательская работа/Онтология физического времени/Топ

Формирование понятия времени

Проблема состоит в том, что во всех существующих сегодня определениях времени отсутствует сущностный признак определяемого понятия — необратимость. И это несмотря на то, что сама потребность в понятие времени возникла только после осознания необратимости происходящих эволюционных изменений. Однако следует признать, что и в конце 19 века осознание НЕОБРАТИМОСТИ ещё давалось с большим трудом даже профессиональным физикам.

НЕОБРАТИМОСТЬ. (В интерпретации физико – химика лауреата Нобелевской премии Ильи Пригожина).

Как пишет Илья Пригожин, «люди в нерешительности колебались между двумя крайностями: исключением НЕОБРАТИМОСТИ из физики (сторонником этого направления был Эйнштейн) и признанием НЕОБРАТИМОСТИ как важной особенности природных явлений (выразителем этого направления стал Уайтхед). В настоящее время (примечание автора - вторая половина 20 века) ни у кого не вызывает сомнений, что НЕОБРАТИМОСТЬ существует на макроскопическом уровне и играет важную конструктивную роль». «НЕОБРАТИМОСТЬ есть источник порядка на всех уровнях. НЕОБРАТИМОСТЬ есть тот механизм, который создаёт порядок из хаоса».

Именно благодаря осознанию НЕОБРАТИМОСТИ, считает Пригожин, «обрела новое звучание проблема времени», а «проблема НЕОБРАТИМОСТИ распространилась на всю физику – от теории элементарных частиц до космологии». «Происхождение НЕОБРАТИМОСТИ, - по мнению Пригожина, - проблема космологическая, и для решения её необходимо проанализировать развитие Вселенной на ранних стадиях». Рассматривая «ЭВОЛЮЦИОННУЮ ПАРАДИГМУ», Пригожин пишет: «Мир динамики, классической или квантовой, -- мир обратимый… в таком мире ЭВОЛЮЦИЯ НЕВОЗМОЖНА». Он считает, что для того чтобы ЭВОЛЮЦИЯ стала возможной «сложность системы должна превышать определённый порог…Примечательно, что восприятие ориентированного времени возрастает по мере того, как повышается уровень биологической организации и достигает, по-видимому, кульминационной точки в человеческом сознании». ЭВОЛЮЦИОННАЯ ПАРАДИГМА «охватывает изолированные системы, эволюционирующие к хаосу, и открытые системы, эволюционирующие ко всё более высоким формам сложности».

Таким образом, ЭВОЛЮЦИОННАЯ ПАРАДИГМА И.Пригожина является признанием им ЭВОЛЮЦИОННОЙ ТЕОРИИ ВРЕМЕНИ, когда НЕОБРАТИМОСТЬ «играет важную конструктивную роль» и «создаёт порядок из хаоса».

В процессе эволюции каждого объекта в нём последовательно накапливаются необратимые конструктивные и деструктивные изменения, (физические, химические, биохимические, биологические, психические, информационно-когнитивные, социальные и т. д. и т. д.) которые составляют объективную эволюционную длительность, воспринимаемую НАМИ, как ощущение ВРЕМЕННОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ. При этом, сам процесс эволюционных изменений мы воспринимаем как реальное физическое время, (поскольку в основе всех изменений находятся глубинные физические изменения), или на бытовом уровне как — время. Физическое время это собственное время, индивидуальное для каждого эволюционирующего объекта, а так же для каждой его локально ограниченной области, оно не равномерно и не синхронизируемо, у него нет единой, общей для всех объектов меры, а потому его невозможно непосредственно измерить. (Измерение физического времени с помощью часов, нормирует изменения, предполагая их равномерными, что грубо искажает представления о реально происходящих изменениях). Не эволюционирующие объекты существуют вне времени. Время, которым мы пользуемся в своей практической деятельности, это другое, не физическое время, по существу это формализованное математическое время (по сути это Ньютоновское «абсолютное, истинное, математическое время» безотносительное «к чему-либо внешнему»), определяемое по эталонным часам, представляющим собой физический осциллятор со счётчиком числа колебаний. При этом период колебания часов предполагается постоянным и соизмеримым с условно выбранной мерой длительности, а сама измеряемая длительность наблюдаемого события, представляется как равномерно текущая (эфемеридная), что, впрочем, серьёзно грешит против истины.

Величина физического времени — это череда последовательно накапливающихся необратимых эволюционных изменений физического состояния объекта, которые составляют его событийную эволюционную длительность N_ф. Математическое или метрологическое время (МВ) наблюдаемого события — это численная величина длительности произошедших изменений, измеренная по часам внешнего наблюдателя, как ПС.

МВ измеряет интервалы временны’х событий — Δt = t₂ — t₁ , которые только и имеют абсолютное значение, а t₁ и t₂ — моменты начала и окончания соответствующих событий, отсчёт которых ведётся относительно условно принятого нулевого начала на оси времени, абсолютного значения не имеют. В этом смысле, метрологическое время — это, по существу, операционная, физически бессодержательная величина, (параметр), хотя и крайне необходимая для познания мира, которая вводится для ранжирования всех происходящих событий на оси времени в едином масштабе стандартизированной длительности. Таким образом, в теории познания, МВ является таким же необходимым эвристическим средством, каким является эвристический аппарат физико-математических наук.

Наша любознательность часто ставит перед интеллектом такие проблемы, корректного решения которых он сразу дать не может, что вынуждает его обращаться к описательной феноменологической методологии, не обремененной тяжеловесной строгостью научных доказательств, тем не менее отстаивающей научные позиции и исключающей метафизический примитивизм. Принципиальная разница между феноменологией и фундаментальной наукой состоит в том, что если методология фундаментальной науки опирается на математическое моделирование явлений, позволяющее по исходным данным на входе предрассчитывать ожидаемый количественный результат на выходе, то феноменологическая методология, опираясь на наиболее общие проверенные наукой принципы, качественно описывает явления и выдвигает гипотезы о том, как и почему они происходят. В этом смысле феноменология предшествует фундаментальной науке, задавая новое направление вектора ее развития.

Понимание сущности времени непрерывно развивалось и уточнялось на протяжении всей человеческой истории, представляя в основном два концептуальных подхода: субстанциональный и реляционный. Субстанциональное понимание исходит из того, что время — это поток некоторых «невесомых» частиц — «эмононов» и «флюэнтов» которые и представляют, так называемое, «метаболическое время» (Смотри работы А. П. Левич по «темпорологии». «Знаем ли мы, что такое время?» и «Что мы ждём от изучения времени?» МГУ, БиоФак.). Реляционное понимание времени, выражает «порядок изменения объектов и явлений». Принято считать, что субстанциональное понимание времени впервые в физику ввел Исаак Ньютон, а реляционное — его оппонент Г. Лейбниц. Субстанциональное понимание не получило широкой поддержки среди физиков, признание получило реляционное понимание времени.

Приведём высказывания о времени, сделанные разными мыслителями. Следует заметить, что все они, кроме ньютоновского, являются по существу развитием реляционной концепции.

И. Ньютон: «Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью». Однако Ньютон, помимо «абсолютного, истинного» времени, которое не имеет «отношения к чему-либо внешнему», вводит для практического пользования обычное реляционное время: «Относительное время есть мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени — это час, день, месяц, год». Таким образом, Ньютон фактически признает, что для практических нужд «абсолютное» время неприменимо, что здесь работает только «относительное», то есть реляционное время.

Весьма своеобразное представление о времени отстаивал Ф.Энгельс. В работе «Анти-Дюринг» Энгельс, по существу, развивает ньютоновскую интерпретацию «абсолютного, истинного» времени, времени "в котором, - как он считает, - не происходит ничего". Это явно антиматериалистическая интерпретация времени, которая не может не шокировать сторонников НАУЧНОГО МАТЕРИАЛИЗМА, поскольку звучит из уст одного из его создателей.

Приведём полностью высказывание Энгельса о времени, чтобы каждый мог оценить сделанный им вклад в сокровещницу НАУЧНОГО МАТЕРИАЛИЗМА.

Энгельс пишет: «Согласно г-ну Дюрингу, время существует только благодаря изменению, а не изменение существует во времени и благодаря времени. Именно потому, что время отлично, независимо от изменения, его можно измерять посредством изменения, ибо для измерения всегда требуется нечто отличное от того, что подлежит измерению. Затем, время, в течение которого не происходит никаких заметных изменений, далеко от того, чтобы совсем не быть временем; оно, напротив, есть чистое, не затронутое никакими чуждыми примесями, следовательно, истинное время, время как таковое. Действительно, если мы хотим уловить понятие времени во всей его чистоте, отделенным от всех чуждых и посторонних примесей, то мы вынуждены оставить в стороне, как сюда не относящиеся, все те различные события, которые происходят во времени рядом друг с другом или друг за другом, - иначе говоря, представить себе такое время, в котором не происходит ничего. Действуя таким путем, мы, следовательно, вовсе не даем понятию времени потонуть в общей идее бытия, а лишь впервые приходим к чистому понятию времени» (Маркс, Энгельс, т. 20, с. 52).

А. Эйнштейн считал, что «деление на время и пространство не имеет объективного смысла, так как время больше не является „абсолютным“». Как пишет И.Пригожин, Эйнштейн, в своём диалоге с Рабиндранатом Тагором «подчёркивал, что наука должна быть независима от существования наблюдателя. Такая позиция привела его к отрицанию реальности времени как необратимости, эволюции». Эйнштейн считал, что «необратимость есть лишь иллюзия, обусловленная «неверными» начальными условиями». Это показатель того, как нелегко даётся постижение истины даже для таких выдающихся мыслителей каким был Альберт Эйнштейн.

Г. Минковский: «Отныне пространство само по себе и время само по себе должны обратиться в фикции, и лишь некоторый вид соединения обоих должен ещё сохранить самостоятельность».

Приведём несколько определений времени из наиболее авторитетных источников. 1) Философский энциклопедический словарь, 1983 г. «Время, атрибут, всеобщая форма бытия материи, выражающая длительность бытия и последовательность смены состояний всех материальных систем и процессов в мире. Время не существует само по себе, вне материальных изменений».

2) Физическая энциклопедия, 1988 г. «Время — форма существования материи, выражающая порядок изменения объектов и явлений действительности».

3) «Механика и теория относительности». А. Н. Матвеев, 1976 г. (6). «Под временем понимается свойство материальных процессов иметь определенную длительность, следовать друг за другом в определенной последовательности и развиваться по этапам и стадиям».

Проанализируем все три приведённых выше определения времени: философское, физическое и техническое. Если признать только что предложенное автором определение физического времени, то все прежние определения времени будут не корректны, поскольку в явном виде они не содержат главного определяющего признака понятия времени, каким является необратимость. Философский энциклопедический словарь 1983 г. определяет время как «атрибут, всеобщая форма бытия материи». Однако физическое время, как необратимое изменение не является неотъемлемым свойством и «всеобщей формой бытия материи», поскольку «бытиё материи» возможно и вне времени. Например, существование физического вакуума, представляющего собой флуктуации различных полей, и фундаментальных частиц. К таким объектам не применимо понятие времени, поскольку все изменения в них обратимы, они не накапливаются как эволюционные изменения. Физический вакуум и фундаментальные частицы не эволюционируют. Таким образом, «время» утрачивает свою «всеобщность». В определение есть не точные выражения которые не работают как определяющие признаки понятия «времени». Выражения утверждающие, что время это «длительность бытия» и время это «последовательность смены состояний всех материальных систем и процессов» не совсем корректны. Дело в том, что «длительность» это синоним понятия «времени», а смена состояний возможна только у «материальных систем», но не у «процессов», поскольку сам процесс это и есть смена состояний. Процессы изменяются по фазе, по этапам своего развития. Выражение «время не существует само по себе, вне материальных изменений» отрицает субстанциональность времени и утверждает его реляционную природу, что было бы совсем верно, если бы уточнить, что «материальные изменения» должны быть только необратимыми.

Определение времени в физической энциклопедии 1988 г. по сути, повторяет уже рассмотренное нами философское определение времени и отличается от него только за счёт включения синонимов. Так, выражение «всеобщая форма бытия материи» заменяется тождественным «форма существования материи», а выражение «последовательность смены состояний» заменяется выражением «порядок изменения объектов и явлений», то есть «форма бытия» = «форма существования», а «последовательность смены» = «порядок изменения». Несмотря на то, что «время» является физической характеристикой, а потому в первую очередь является объектом исследования физики, но, тем не менее, приведённое физическое определение времени не соответствует научной корректности присущей физике как фундаментальной науке. «Техническое» определение времени (6) явно избыточно определяющими признаками, которые, тем не менее, ничего сущностного в определение времени не вносят. Время нельзя рассматривать как «свойство материальных процессов иметь определённую длительность…», поскольку время и есть длительность и оно не является свойством процессов. Время есть сам процесс, но обязательно необратимый процесс. Таким образом, все три приведённых определения времени терминологически не совсем корректны и в явном виде не содержат сущностного признака определяемого понятия, каким является «необратимость», но, тем не менее, неявно она подразумевается во всех определениях.